Termovizní zařízení se stala průlomovou technologií v nejrůznějších oblastech, od bezpečnosti až po pozorování volně žijících živočichů. Většina lidí se však ptá především na jedno: fungují tato zařízení skutečně i na velkou vzdálenost?
Krátká odpověď zní: ano. Špičkové termokamery dokážou detekovat vozidla na vzdálenost až 60 km a osoby na vzdálenost až 30 km. Výkon na větší vzdálenost však závisí na několika faktorech. Podrobně si vysvětlíme, jak fungují termální zařízení v různých vzdálenostech a co ovlivňuje jejich výkon.
Jak tepelné přístroje detekují teplo na dálku
Termokamera funguje tak, že snímá teplo vyzařované objekty a převádí ho na elektronický signál. Na rozdíl od běžných kamer, které potřebují viditelné světlo, termovizní zařízení snímá infračervené záření, které vyzařují všechny objekty v závislosti na své teplotě.
Lidé, zvířata a vozidla mají obvykle vyšší teplotu než jejich okolí, což vytváří vysoký kontrast, díky němuž lze rychle a v širokém úhlu detekovat hrozby z mnohem větší vzdálenosti (někdy až 50 km).. Díky tomu je termovize obzvláště účinná při sledování na velké vzdálenosti a při použití venku.
V Pixfra, navrhli jsme náš termovizní přístroje s cílem maximalizovat detekční schopnosti v různých vzdálenostech. Naše Pegasus 2 LRF a Sirius HD Modely nabízejí různé varianty dosahu v závislosti na vašich konkrétních potřebách.
Detekční dosah vs. rozpoznání vs. identifikace
Ne každé “vidění” je stejné. Je velký rozdíl mezi tím, když něco zahlédnete, a tím, když skutečně určíte, o co se jedná.
Detekční dosah je vzdálenost, ve které kritická hmotnost sledovaného objektu pokrývá přibližně 2 nebo více pixelů; rozpoznávací dosah představuje přibližně 40% detekčního dosahu, ve kterém lze rozeznat, o jaký druh zvířete se jedná, a identifikační rozsah představuje přibližně 20% detekčního rozsahu, ve kterém kritická masa pokrývá alespoň 12 pixelů.
Například můžete zaznamenat tepelný signál na vzdálenost 2 kilometrů, ale až na vzdálenost 800 metrů budete schopni rozeznat, zda se jedná o člověka, nebo o jelena. A k identifikaci konkrétních rysů byste se museli přiblížit na vzdálenost do 400 metrů. Tyto vzdálenosti se liší v závislosti na technických parametrech vašeho zařízení.
Co ovlivňuje dosah termovizních přístrojů
Rozlišení a počet pixelů
Rozlišení termokamery má významný vliv na její schopnost detekovat vzdálené objekty. Kamery s vyšším rozlišením zaznamenávají více pixelů, čímž poskytují jasnější a detailnější snímky. Fotoaparát s rozlišením 640×480 bude při fotografování na dálku poskytovat lepší výsledky než fotoaparát s rozlišením 320×240.
Kvalita objektivu a ohnisková vzdálenost
Ohnisková vzdálenost objektivu přímo ovlivňuje velikost obrazu vytvořeného objektem, což odpovídá počtu pixelů, které tento obraz zabírá v ohniskové rovině. Objektivy s delší ohniskovou vzdáleností umožňují vidět dále, ale mají užší zorné pole. Objektivy s kratší ohniskovou vzdáleností poskytují širší zorné pole, ale dosahují méně daleko.
Podmínky prostředí
Většina termokamer má dosah několik set metrů. Detekční dosah se však může výrazně snížit za podmínek vysoké vlhkosti, mlhy nebo silného deště, protože tyto podmínky mohou oslabit tepelné záření vyzařované objekty..
Nejlepší výkon dosáhnete za jasného a suchého počasí. Silná mlha nebo déšť mohou efektivní dosah snížit až na polovinu nebo ještě více.
Cílová velikost a teplotní rozdíl
Velikost, vzdálenost a teplotní rozdíl cíle významně ovlivňují schopnost kamery tento cíl přesně detekovat a změřit. Větší cíle s výraznými teplotními rozdíly lze snáze identifikovat a změřit i z větší vzdálenosti..
Vytápěné vozidlo na chladném pozadí? To je vidět už z míle daleko. Člověk v teplém oblečení za mírného počasí? Ze stejné vzdálenosti je to mnohem těžší.
Detekční vzdálenosti v reálných podmínkách
Podívejme se konkrétně na to, co jednotlivá tepelná zařízení vlastně dokážou.
Ruční termokamery mají obvykle dosah od několika set yardů do přibližně 1 000 yardů, v závislosti na modelu a technických parametrech. Tyto přístroje se dobře hodí pro většinu domácích prohlídek, lovu a základních bezpečnostních účelů.
Speciální modely dokážou rozpoznat tepelné stopy z elektrického vedení nebo solárních panelů na vzdálenost až 2 kilometry či více. Průmyslové a profesionální modely jdou mnohem dál.
Některé špičkové bezpečnostní modely mohou mít dosah přesahující několik mil, přičemž některé modely nabízejí dosah až 4 mil. V oblasti vojenské a pohraniční bezpečnosti se používají termovizní přístroje s nejdelším dosahem, jaké jsou k dispozici.
Naše nejlepší zařízení pro vizuální kontrolu na dálku s termovizí nabízejí různé detekční dosahy vhodné pro různé profesionální aplikace.
Získávání přesných měření teploty na dálku
Detekce tepla a měření teploty jsou dvě různé věci.
Při měření teploty pomocí termokamery je třeba, aby se na měřeném objektu nacházelo alespoň 3 × 3 pixely, abyste měli jistotu, že získáte přesný výsledek měření. To znamená, že vaše efektivní měřicí vzdálenost je mnohem kratší než detekční vzdálenost.
Možnosti s nižším rozlišením by se neměly používat pro měření na dálku, zejména pokud je pro vaši aplikaci důležité, aby měření teploty byla přesná. Kamery s vyšším rozlišením, jako jsou například modely z profesionálních řad, budou pro měření na dálku vhodnější..
Pokud potřebujete přesné údaje o teplotě, snažte se přiblížit nebo investujte do zařízení s vyšším rozlišením.
Jak si vybrat správné zařízení pro práci na dálku
Pro detekci na velkou vzdálenost nebo podrobné kontroly může být vhodnější větší objektiv a užší zorné pole. Naopak pro širší pokrytí scény nebo aplikace na krátkou vzdálenost může být vhodnější širší zorné pole..
Zamyslete se nad tím, k čemu zařízení skutečně budete používat. Sledování bezpečnostního perimetru? V tom případě se vám bude hodit detekce na velkou vzdálenost s úzkým zorným polem. Pozorování divoké zvěře na vaší zahradě? Tam dává větší smysl širší zorné pole na kratší vzdálenosti.
Naše Draco, Infračervená svítilna, a ARC LRF Každý z těchto modelů splňuje odlišné požadavky na dosah a zorné pole.
Závěr
Termovizní zařízení bezpochyby fungují i na velkou vzdálenost, přičemž jejich detekční dosah se pohybuje od stovek yardů u spotřebitelských modelů až po desítky kilometrů u profesionálních systémů. Pojem “fungování” však má různý význam v závislosti na tom, zda potřebujete cíle detekovat, rozpoznat nebo identifikovat.
Efektivní dosah závisí na rozlišení, kvalitě objektivu, podmínkách prostředí a vlastnostech měřeného objektu. Špičková zařízení s lepšími snímači a objektivy s delším ohniskem budou vždy dosahovat lepších výsledků než levnější modely, pokud jde o měření vzdálenosti. A nezapomeňte: detekční vzdálenost a přesnost měření jsou dvě odlišné veličiny.
V případě profesionálních aplikací, které vyžadují spolehlivé termovizní snímání na velké vzdálenosti, vám investice do kvalitního vybavení s vyšším rozlišením a vhodnými objektivy zajistí potřebný výkon.
Často kladené otázky
Dokážou termokamery vidět skrz zdi na dálku?
Ne. Termokamery detekují teplo vyzařované z povrchů, nikoli teplo procházející skrz ně. Ačkoli dokážou zaznamenat teplotní rozdíly na povrchu stěn, které by mohly naznačovat problémy za stěnou, ve skutečnosti nedokážou vidět skrz pevné materiály, jako jsou stěny, sklo nebo husté listoví.
Jak daleko dokáže termokamera určená pro běžné spotřebitele zachytit osobu?
Většina termokamer pro spotřebitele a základních modelů dokáže detekovat osobu ve vzdálenosti 300 až 1 000 yardů v závislosti na podmínkách a technických parametrech. Rozpoznání (určení, zda se jedná o osobu, a nikoli o zvíře) se obvykle uskuteční přibližně ve vzdálenosti 40% od této vzdálenosti, zatímco identifikace konkrétních rysů vyžaduje přiblížení se mnohem blíže.
Zlepšuje zoom dosah termovizní kamery?
Digitální zoom nezlepšuje detekční schopnosti – pouze zvětšuje stávající pixely. Pro lepší výkon při detekci na větší vzdálenost potřebujete snímače s vyšším rozlišením nebo optické teleobjektivy. Digitální zoom vám sice pomůže vidět detekované cíle jasněji, ale neumožní vám detekovat nové cíle, které se nacházejí dále.
Jaká je maximální vzdálenost, na kterou mohou termokamery fungovat?
Profesionální termovizní systémy s dlouhým dosahem dokážou za ideálních podmínek detekovat vozidla na vzdálenost až 60 kilometrů a osoby na vzdálenost 30 kilometrů. Jedná se však o specializované vojenské nebo bezpečnostní systémy. Většina komerčních aplikací má dosah nanejvýš několik kilometrů.
Fungují termovizní přístroje v noci lépe při detekci cílů na dálku?
Tepelná zařízení fungují stejně dobře ve dne i v noci, protože detekují teplo, nikoli viditelné světlo. Teplotní rozdíly jsou však v noci často větší, když klesá okolní teplota, což může zlepšit detekci teplých cílů. Na výkon mají větší vliv povětrnostní podmínky než denní doba.